! St3SCONT.INP - программа для ANSYS ! Предметная область - теория упругости (St) ! Трехмерная задача (3) ! Задача статики(S) ! Контактная задача (CONT) ! ! Трехмерная контактная задача о взаимодействии роликовой пары ! /TITLE, Contact interaction of a roller pair /PREP7 ! Геометрические размеры верхнего и нижнего ролика R1=0.02 !радиус верхнего ролика R2=0.02 !радиус нижнего ролика R3=0.012 !радиус закругления верхнего ролика R4=0.015 !радиус выемки на нижнем ролике h1=0.004 !половина ширины верхнего ролика h2=0.005 !половина ширины нижнего ролика h3=0.0005 !углубление выемки на нижнем ролике ! Материальные константы верхнего и нижнего роликов E1=2.5e11 !Модуль Юнга материала верхнего ролика E2=2e11 !Модуль Юнга материала нижнего ролика NU1=0.29 !Коэффициент Пуассона материала верхнего ролика NU2=0.29 !Коэффициент Пуассона материала нижнего ролика !Геометрические размеры канонических областей на верхнем и нижнем ролике d1=0.003 !ширина контакта на верхнем ролике d2=0.003 !ширина контакта на нижнем ролике PSIX_BOTTOM=12 !Угол раствора по X для нижней канонической области PSIX_TOP=15 !Угол раствора по X для верхней канонической области PSIZ_BOTTOM=21 !Угол раствора по Z для нижней канонической области PSIZ_TOP=18 !Угол раствора по Z для верхней канонической области !Параметры разбиения GLSIZE=0.0029 !Характерный размер элементов SIZE_ALL=GLSIZE/5!Размер элементов для всех точек SIZE_0=GLSIZE/20 !Размер элементов около точки контакта роликов !Величина приложенной силы PY=0.225e3 !Задание материальных свойств MP,EX,1,E1 !Модуль Юнга материала верхнего ролика MP,NUXY,1,NU1 !Коэффициент Пуассона материала верхнего ролика MP,EX,2,E2 !Модуль Юнга материала нижнего ролика MP,NUXY,2,NU2 !Коэффициент Пуассона материала нижнего ролика !Типы элементов ET,1,SOLID92 ! 3-D Квадратичный 10-ти узловой элемент (2 порядка) ET,2,TARGE170 ! 3-D Ответный элемент ET,3,CONTA174 ! 3-D Контактный элемент !Построение геометрии !Определение основных точек K,1,0,0 K,2,sqrt(h3*(2*R4-h3)),h3 K,3,h2,h3 K,4,h2,-(R2-h3) K,5,0,-(R2-h3) K,6,0,R3 K,7,0,R4 K,8,0,R1 K,9,h1,R1 K,10,h1,R3-sqrt(R3*R3-h1*h1) K,11,0,0 K,12,0,0 K,13,0,R4 CLOCAL,11,1,0,R4,0 !Цилиндрическая система координат 11 CSYS,11 !Переход в систему координат с номером 11 K,14,R4,-90+PSIX_BOTTOM K,15,R4+d2,-90+PSIX_BOTTOM K,16,R4+d2,-90 CSYS,0 !Переход в основную декартову систему координат K,17,0,R3 CLOCAL,22,1,0,R3,0 !Цилиндрическая система координат 22 CSYS,22 !Переход в систему координат с номером 22 K,18,R3,-90 K,19,R3,-90+PSIX_TOP K,20,R3-d1,-90+PSIX_TOP K,21,R3-d1,-90 CSYS,0 !Переход в основную декартову систему координат !Определение дуг 1-6 LARC,1,2,7,R4 LARC,11,10,6,R3 LARC,12,14,13,R4 LARC,16,15,13,R4+d2 LARC,18,19,17,R3 LARC,21,20,17,R3-d1 !Определение прямых линий 7-17 L,12,16 L,14,15 L,21,18 L,20,19 L,2,3 L,3,4 L,4,5 L,5,1 L,11,8 L,8,9 L,9,10 ! Определение площадей 1-4 по опорным точкам A,11,8,9,10 A,1,2,3,4,5 A,21,20,19,18 A,12,14,15,16 ! Создание объема вращением области 3 вокруг оси с точками 8 и 9 на угол PSIZ_BOTTOM VROTAT,3,,,,,,8,9,PSIZ_BOTTOM ! Создание объема вращением области 4 вокруг оси с точками 4 и 5 на угол PSIZ_TOP VROTAT,4,,,,,,4,5,PSIZ_TOP ! Создание объема вращением области 1 вокруг оси с точками 8 и 9 на 180 градусов VROTAT,1,,,,,,8,9,180 ! Создание объема вращением области 2 вокруг оси с точками 4 и 5 на 180 градусов VROTAT,2,,,,,,4,5,180 !Создание новых объемов на месте пересекающихся объемов VOVLAP,ALL !Присваивание заданных материальных свойств выделенным объемам VSEL,S,VOLU,,1 !Выделяем новое множество объемов - объем 1 VSEL,A,VOLU,,4 !Добавляем к этому множеству объем 4 VSEL,A,VOLU,,8 !Добавляем к этому множеству объем 8 VATT,1,,1 !Ассоциируем с выделенными объемами ! атрибуты: MAT=1, TYPE=1 VSEL,S,VOLU,,9 !Выделяем новое множество объемов - объем 9 VSEL,A,VOLU,,6,7 !Добавляем к этому множеству объемы 6 и 7 VATT,2,,1 !Ассоциируем с выделенными объемами ! атрибуты: MAT=2, TYPE=1 VSEL,ALL !Возврат к выбору всех объемов !Задание параметра для построения сетки конечных элементов во всех точках KESIZE,ALL,SIZE_ALL !Задание параметра для построения сетки конечных элементов около точки контакта роликов KESIZE,18,SIZE_0 !Построение сетки КЭ для объемов 1,7 VMESH,1 VMESH,7 !Задание параметра для построения сетки конечных элементов во всех точках KESIZE,ALL,GLSIZE !Построение сетки КЭ для объемов 4,6,8,9 VMESH,4 VMESH,6 VMESH,8 VMESH,9 !Задание контактных элементов ASEL,S,AREA,,34 !Выделяем новое множество областей - область 34 ASEL,A,AREA,,40 !Добавляем к этому множеству область 40 NSLA,,1 !Выбираем узлы, принадлежащие выбранным поверхностям CM,STRIP,NODE !Объединяем выбранные узлы в группу STRIP TYPE,3 !Указываем тип элемента 3 (ответный) MAT,2 !Устанавливаем атрибут материала 2 ESURF !Генерируем контактные элементы на выбранных узлах ASEL,S,AREA,,7 !Выделяем новое множество областей - область 7 ASEL,A,AREA,,38 !Добавляем к этому множеству область 38 NSLA,,1 !Выбираем узлы, принадлежащие выбранным поверхностям TSHAP,CIRC !Задаем круговую форму для ответных элементов CM,PUNCH,NODE !Объединяем выбранные узлы в группу PUNCH TYPE,2 !Указываем тип элемента 2 (контактный) MAT,1 !Устанавливаем атрибут материала 1 ESURF !Генерируем ответные элементы на выбранных узлах NSEL,ALL !Возврат к выбору всех узлов ASEL,ALL !Возврат к выбору всех областей SAVE FINISH /SOLU !Жесткое закрепление нижнего ролика LSEL,S,LINE,,13 !Выделяем новое множество линий - линия 13 NSLL,,1 !Выбираем узлы, принадлежащие выбранной линии D,ALL,UX,0 !Задаем для всех выбранных узлов перемещения UX=0 D,ALL,UY,0 !Задаем для всех выбранных узлов перемещения UY=0 D,ALL,UZ,0 !Задаем для всех выбранных узлов перемещения UZ=0 NSEL,ALL !Возврат к выбору всех узлов LSEL,ALL !Возврат к выбору всех линий !Условия симметрии на роликах DA,3,SYMM !Условие симметрии на области 3 DA,8,SYMM !Условие симметрии на области 8 DA,19,SYMM !Условие симметрии на области 19 DA,22,SYMM !Условие симметрии на области 22 DA,31,SYMM !Условие симметрии на области 31 DA,32,SYMM !Условие симметрии на области 32 DA,33,SYMM !Условие симметрии на области 33 DA,35,SYMM !Условие симметрии на области 35 DA,36,SYMM !Условие симметрии на области 36 DA,37,SYMM !Условие симметрии на области 37 DA,39,SYMM !Условие симметрии на области 39 DA,41,SYMM !Условие симметрии на области 41 !Приложение сосредоточенной силы FK,8,FY,-PY/4 !Прикладываем сосредоточенную силу FY=-PY/4 в точке 8 SOLVE !Решить систему МКЭ SAVE FINISH /POST1 /DSCALE,ALL,OFF !Отключаем установку множителя для изображения смещений /PLOPTS,INFO,1 !Поместим шкалу результатов справа PLNSOL,U,Y !Выводим перемещения по оси Y ! Используется задержка для просмотра предыдущей картинки *ASK,TMP,ANY NUMBER OR PRESS "ENTER" PLNSOL,S,Y !Выводим напряжения по оси Y ESEL,S,MAT,,2 !Выделяем элементы с атрибутом MAT=2 NSLE,,1 !Выделяем узлы, принадлежащие выбранным элементам !Выделяем узел, лежащий в точке с координатами (0,0,0) NSEL,S,LOC,X,0 NSEL,R,LOC,Y,0 NSEL,R,LOC,Z,0 !Узел с минимальным номером определяем как N_CONT2 *GET,N_CONT2,NODE,,NUM,MIN NSEL,ALL !Возврат к выбору всех узлов ESEL,ALL !Возврат к выбору всех элементов DELTA2=UY(N_CONT2)!Перемещение UY в узле N_CONT2 определяем как DELTA2 ESEL,S,MAT,,1 !Выделяем элементы с атрибутом MAT=1 NSLE,,1 !Выделяем узлы, принадлежащие выбранным элементам !Выделяем узел, лежащий в точке с координатами (0,0,0) NSEL,S,LOC,X,0 NSEL,R,LOC,Y,0 NSEL,R,LOC,Z,0 !Узел с минимальным номером определяем как N_CONT1 *GET,N_CONT1,NODE,,NUM,MIN NSEL,ALL !Возврат к выбору всех узлов ESEL,ALL !Возврат к выбору всех элементов DELTA1=UY(N_CONT1)!Перемещение UY в узле N_CONT1 определяем как DELTA1 !Напряжение SY в узле N_CONT1 определяем как SYY_CONT1 *GET,SYY_CONT1,NODE,N_CONT1,S,Y !Напряжение SY в узле N_CONT2 определяем как SYY_CONT2 *GET,SYY_CONT2,NODE,N_CONT2,S,Y